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Thermal characteristics of permafrost in the steep alpine rock walls of the Aiguille du Midi (Mont Blanc Massif, 3842 m a.s.l)

Caractérisation du permafrost des parois de l’Aiguille du Midi (3842 m)

Publication dans The Cryosphere

L'Aiguille du Midi, face nord-ouest. À gauche, sur le Piton Nord se trouve la gare d'arrivée du téléphérique en provenance de Chamonix. Le Piton Central culmine à 3842 m d'altitude.
L’Aiguille du Midi, face nord-ouest. À gauche, sur le Piton Nord se trouve la gare d’arrivée du téléphérique en provenance de Chamonix. Le Piton Central culmine à 3842 m d’altitude.

Une augmentation des écroulements rocheux a été observée ces deux dernières décennies dans les parois du massif du Mont Blanc. La dégradation du permafrost (élévation de la température des parois vers 0°C) est très probablement un facteur actif de leur déclenchement. Il devient alors nécessaire de mieux comprendre la distribution et les caractéristiques du permafrost des parois du massif pour anticiper ces aléas pouvant avoir des conséquences dramatiques. Une collaboration entre le laboratoire EDYTEM et des chercheurs de l’Université de Zurich (Suisse), de l’ARPA Valle d’Aosta (Italie), de Bonn et de Munich (Allemagne) a mis en place un système de monitoring du permafrost à l’Aiguille du Midi (3842 m). Plus de 8 années d’enregistrement de la température en surface des parois dans les quatre principales expositions, et 4 années dans des forages de 10 m de profondeur sont désormais disponibles. Ces données permettent de mieux comprendre les facteurs qui gouvernent les échanges thermiques entre l’atmosphère et les parois, d’observer l’évolution de la couche active (couche superficielle dégelant chaque été) et celle du permafrost.

Les enregistrements de la température à la surface des parois mettent en évidence la domination des radiations solaires avec des différences de température de 6 à 8°C entre les faces nord et sud. La neige est aussi un facteur de contrôle important mais son effet dépend de l’exposition (elle aura tendance à refroidir les faces sud et réchauffer les faces nord), de son épaisseur (une couche inférieure à 60-80 cm tend à refroidir la paroi tandis qu’une couche plus épaisse a plutôt un effet de réchauffement), de la période de son accumulation. Les enregistrements dans les forages indiquent une couche active hautement variable d’une exposition à l’autre, d’environ 2 m de profondeur au nord-ouest à quasiment 6 m au sud. Ils révèlent également la coexistence d’un permafrost de type chaud (> -2°C) en face sud et d’un permafrost de type froid en face nord-est et nord-ouest. Ces contrastes de température induisent des flux latéraux de chaleur des faces ensoleillées vers les faces à l’ombre. Enfin, un effet de la neige sur la couche active est observé et l’impact d’une fracture ouverte sur le régime thermique des parois est mis en évidence. Les données collectées sur ce site pilote de l’étude du permafrost de paroi seront utiles au développement de modèles numériques afin de spatialiser le permafrost en 3D et de simuler son évolution. Elles servent également à la validation d’un modèle statistique de distribution du permafrost des parois de l’ensemble du massif.

Citation : Magnin, F., Deline, P., Ravanel, L., Noetzli, J., and Pogliotti, P. : Thermal characteristics of permafrost in the steep alpine rock walls of the Aiguille du Midi (Mont Blanc Massif, 3842 m a.s.l), The Cryosphere, 9, 109-121, doi:10.5194/tc-9-109-2015, 2015.

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